晶圓自動清洗機是半導體制造中用于高效清潔晶圓表面的關鍵設備，通過自動化流程去除顆粒、有機物及金屬殘留，確保芯片良率與性能。其核心功能包括：

一、技術原理與清洗模式

多模式協同清洗

兆聲波清洗：采用1MHz以上高頻聲波，通過空化效應剝離亞微米級顆粒（如>0.1μm），避免機械損傷。

化學濕法：使用SC1（氨水/過氧化氫）、DHF（稀釋氫氟酸）等藥液去除有機物、氧化層及金屬雜質，部分設備支持RCA標準工藝。

物理噴淋：高壓DI水或化學液噴射，結合旋轉托盤（10-60 RPM）實現均勻覆蓋，適用于大顆粒預清洗。

單片式獨立處理

逐片清洗設計，避免多片交叉污染，兼容4-12英寸晶圓，適用于制程（如3nm節點）及特殊結構（TSV、3D NAND）。

機械手傳輸系統：高精度機器人手臂（定位精度±0.1mm）配合視覺定位，實現無損搬運與正反面獨立清洗。

二、結構設計與工藝優勢

模塊化槽體配置

多槽分段設計（如預洗、主洗、漂洗、干燥），部分機型支持12個以上工藝槽，適應復雜清洗需求。

槽體材質：PFA、石英或哈氏合金，耐腐蝕且避免二次污染。

智能化控制與安全

PLC+觸摸屏操作，支持多組工藝參數存儲（如10程序×20步驟），部分機型搭載AI算法實時優化藥液濃度、溫度。

密閉腔體+排風系統（活性炭過濾），防止酸堿氣體外泄，符合環保標準。

高效干燥技術

離心脫水、IPA蒸汽干燥或表面張力梯度法（Marangoni drying），避免水痕殘留，確保晶圓表面含水量低于5個分子層。

三、應用與選型要點

典型應用場景

前道制程：光刻膠去除、蝕刻后清洗，需在60秒內清除0.1μm以下顆粒，滿足每小時200片以上的生產節拍。

封裝測試：TSV硅通孔、3D堆疊結構的深孔清洗，配備斜面噴射和真空抽吸功能，污染物去除率超99.9%。

特殊材料：碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）外延清洗，耐受高溫部件（如1200℃石墨盤）